探析民用建筑结构设计中的基础设计

文/张昆 江苏省建筑设计研究院有限公司 江苏南京 210000

当前，人们的住房理念日益革新，对工程建设及房屋建筑结构设计提出了越来越高的要求。传统的基础设计形式已经无法满足人们的住房需求。近年来，建筑市场竞争日益激烈，工程建设成本也相对较高。基础设计是房屋建筑结构设计中的核心环节，直接关乎房屋建筑的成本及安全问题。项目负责人和设计人员要依据具体工程背景，对基础设计过程进行严格控制，使房屋建筑更加安全、舒适，提高建筑行业的市场竞争力，推进其全面发展。

1、建筑基础设计原则

房屋建筑结构设计包括建筑结构设计和户型设计。结构设计的目的是在保障房屋建筑的可靠性、稳定性和安全性的前提下，充分发挥房屋建筑的设计初衷的使用功能，最大限度的延长房屋的使用寿命，使得房屋建筑具有更高的性价比。因此，房屋建筑的基础设计是一项复杂的系统工程，在设计中需遵循以下几项原则：一是整体性原则，设计人员要充分考虑到房屋的整体结构和整体性能，决不能为了满足某一项需求或提高某一项性能而忽略或影响房屋整体的结构，设计既要满足质量、安全等客观要求，也满足使用者的主观需求；二是提前性原则，设计人员需要提前和业主进行充分的、彻底的、有效的沟通，提前了解房屋建筑所处环境的地理位置、地质特征、温度湿度等环境特征；三是重点性，设计要重点考虑梁、板、墙柱等关键的承重结构、传递荷载的结构，保障了关键部位和关键结构的性能，才能有助于房屋建筑整体性能的提升。

2、房屋建筑基础设计当中的影响因素

2.1 地质条件

基础设计的承载能力取决于地质条件，而地质条件涉及较广的范畴和诸多复杂的因素，尤其是桩基穿越土层情况和地基持力层特点。其中桩基穿越土层的情况涵盖桩基穿越能力、土层地下水分布特点等，在基础选型过程中应该认真分析这些因素。而地基持力层与基础相接，主要是对建筑负荷加以承受，因此在设计基础的过程中需要考虑持力层的承载能力、压缩模量、图纸特点等。

2.2 上部结构

上部结构是房屋建筑结构中的重要组成部分，其墙体厚度、地上建筑高度、采用形式等都取决于基础的截面积、埋深、类型等，在基础设计环节应该充分考虑上部结构的影响。通常上部结构在墙体厚度、高度、类型等方面的不同，往往会使房屋荷载在基础分布特点方面也有所不同，继而影响到基础的抗变形能力、稳定性、沉降等。

2.3 施工环境

高层或大型建筑物的基础设计中，由于天然地基满足不了承载力和沉降量的设计要求，常常采用桩基础。在城市建筑物密集的地方，沉桩作业引起的环境危害明显增多。桩施工对周围环境的影响直接影响到工程质量、进度、安全、造价，甚至影响到企业经营和社会形象，特别是打桩施工对周围环境产生的噪音、振动和挤土等方面的不良影响，有时会造成无法挽回的损失。在建设新建筑物的同时，又不影响原有建筑的正常使用，这就要求我们对桩基施工产生的危害进行分析并采取经济合理的预防措施。

3、房屋建筑基础设计

3.1 独立基础设计

独立基础由于其成本较低，良好的适应性和抗震能力，在房屋建筑的基础设计中具有广泛的应用。在独立基础的设计中，要充分考虑到地基土的特点。如果地基土的压实密度较小、压缩性较弱，就应当设计为柔性基础。独立基础可采用阶形基础、坡形基础、杯形基础中的一种或几种的组合，以适应具体的实际情况。独立基础一般设置于承重的柱下，与现浇混凝土柱整体浇筑。

3.2 桩基础设计

桩基础具有较强的承载能力，在下部土层较为坚硬的、上部承载能力不足的场合较为适用。另外桩基础由于具有较长的桩身，可以将上部的力传递到地层的深处，因此，桩基础也常用做治理措施。在桩基础的设计时，通过调整桩的密度和长度来适用房屋的建筑结构和上层的承载力。如框架结构，就应加大布桩密度并增加中部桩的长度。

3.3 复合基础设计

复合基础从属于人工地基范畴，它涵盖的范围比较广，包括深层搅拌桩、注浆固结、强夯等基础形式。采用复合基础会使地基具备较好的承载力。它主要是通过基体和增强体共同承担荷载。该基础形式的主要优势表现在沉降、抗震、强度、承载力等方面。如果部分土层状况不佳，需要应用桩基础或进行处理，可选用复合地基，以有效弥补天然地基缺陷。而复合地基也具备一定的局限性，它的荷载承担方式是增强体和基体共同作用。它的组成和受力也比较复杂，在理论研究层面仍然存在一定的缺陷。

综上所述，基础设计是房屋建筑结构设计中的一个重要部分，同时也是最为复杂的部分。做好房屋建筑结构的基础设计是保障房屋建筑结构稳定性的关键。作为设计人员，在设计过程中应该注意每一个细节部分的设计，并且根据房屋建筑的实际情况加强基础设计，通过科学、合理的设计提高房屋建筑的功能，进而保障房屋建筑工程的质量满足施工要求。